JAKOŚĆ I TRWAŁOŚĆ KEFIRU I JOGURTU PRODUKOWANEGO Z OWCZEGO MLEKA

Transkrypt

1 Żywność. Technologia. Jakość " 1(10), 1997 GENOWEFA BONCZAR, MONIKA WSZOŁEK JAKOŚĆ I TRWAŁOŚĆ KEFIRU I JOGURTU PRODUKOWANEGO Z OWCZEGO MLEKA Streszczenie Z mleka owczego produkowano kefir i jogurt. W celu uzyskania kefiru stosowano kulturę kefirową, w skład której wchodziły drobnoustroje z rodzaju Lactococcus, Lactobacillus oraz Kluyveromyces fragilis oraz Candida kefir. Do produkcji jogurtu stosowano szczepionkę zawierającą Streptococcus salivarius ssp. thermophilus, Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus, Lactobacillus acidophilus i Bifidobacterium. Przeprowadzono analizy kefiru i jogurtu świeżego oraz po 3 i 6 dniach chłodniczego przechowywania w temp. 4 C. Analizowano zawartość wolnych kwasów tłuszczowych, dwuacetylu oraz lepkość, ph, kwasowość miareczkową oraz ocenę organoleptyczną uwzględniającą smak, zapach, konsystencję i wygląd. Właściwości chemiczne i fizyczne kefiru oraz jogurtu były zróżnicowane i zmieniały się podczas przechowywania, natomiast wynik oceny organoleptycznej nie ulegał zmianie w miarę upływu czasu. Wstęp Napoje fermentowane produkowane z mleka znane są od wieków. Jogurt początkowo był wytwarzany z mleka owczego i koziego głównie na Bałkanach, w Turcji i Środkowym Wschodzie, kefir zaś na Kaukazie. W Europie produkcja napojów fermentowanych rozwinęła się na początku naszego stulecia, głównie ze względu na ich walory smakowe, odżywcze i terapeutyczne [12]. Obecnie na skalę przemysłową produkuje się kefir i jogurt głównie z krowiego mleka, używając w przypadku jogurtu szczepionki, w skład której wchodzą wyselekcjonowane szczepy Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus i Streptococcus salivarius ssp. thermophilus [24], a kefiru przy użyciu grzybków kefirowych, w których składzie znajdują się drobnoustroje z rodzaju Lactococcus, Lactobacillus, Kluyveromyces fragilis oraz Candida kefir [11], W przemysłowej produkcji jogurtu wykorzystuje się coraz częściej szczepionki zawierające, oprócz typowej mikroflory jogurtowej, probiotyki, drobnoustroje z rodzaju Lactobacillus acidophilus i Bifidobacterium. W szczepionkach jogurtowych o zmodyfikowanym składzie Lbc. delbrueckii ssp. bulgaricus zastępuje się Lbc. acidophilus i Dr hab. inż. G. Bonczar, dr inż. M. Wszołek, Katedra Przetwórstwa Produktów Zwierzęcych, Akademia Rolnicza w Krakowie, Al. 29 Listopada 46, Kraków

2 62 Genowefa Bonczar, Monika Wszołek dodatkowo stosuje się Bifidobacterium. Trudność namnażania Bifidobacterium w mleku powoduje konieczność stosowania zakwasów typu DVS - koncentratów bakteryjnych o dużej koncentracji komórek do bezpośredniego zaszczepiania mleka przerobowego. Po zaszczepieniu Bifidobacterium jedynie ożywiają się, a bakterie jogurtowe i Lbc. acidophilus namnażają się, prowadząc fermentację i doprowadzając do powstania skrzepu. Przez stosowanie szczepionek o zmodyfikowanym składzie podwyższa się walory dietetyczne produktu, ale uzyskuje cechy organoleptyczne różne od klasycznego jogurtu. W przypadku kefiru stosuje się często liofilizowane kultury kefirowe, łatwiejsze w użyciu w przeciwieństwie do tradycyjnych grzybków kefirowych [9, 21], Napoje fermentowane z mleka owczego nie są w Polsce wytwarzane, przez co przerób owczego mleka ogranicza się w naszym kraju do produkcji bundzu, bryndzy i oszczypków [8 ], Biorąc pod uwagę duże wartości odżywcze mleka owczego, które pod względem kaloryczności, zawartości suchej masy, tłuszczu i białka znacznie przewyższa mleko krowie, podjęto próbę określenia jakości i trwałości kefiru z owczego mleka, a także jogurtu wyprodukowanego z użyciem szczepionek, zawierających probiotyki. Materiał i metody Materiał do badań stanowiły próby mleka mieszanego pobrane w okresie wiosennym (kwiecień - maj), od owiec rasy ile de france, pochodzących z owczarni w Rząsce, należącej do Akademii Rolniczej w Krakowie. Mleko pobierano pięciokrotnie w odstępach dwutygodniowych, ostatnią próbę tuż przed zasuszeniem owiec. W mleku oznaczano: zawartość suchej masy - metodą suszarkową, tłuszczu - metodą Gerbera, białka - metodą Kjeldahla, laktozy - metodą Bertranda [4], wolnych kwasów tłuszczowych metodą - Dole a [7], gęstość - laktodensymetrem, ph - pehametrem, lepkość - wiskozymetrem Hoepplera, kwasowość miareczkową - metodą Soxhleta-Henkla [4], Ponadto wykonywano próby reduktazowe z resazuryną [20] oraz test W hiteside a [22]. Próbę mleka przeznaczoną do produkcji jogurtu pasteryzowano w temperaturze 95 C przez 5 minut, chłodzono do 45 C i zaszczepiono szczepionką do bezpośredniego zaszczepiania firmy Biolacta, złożoną ze szczepów Streptococcus salivarius ssp. thermophilus, Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus, Lactobacillus acidophilus i Bifidobacterium. Mleko zaszczepione szczepionką rozlewano do opakowań jednostkowych i inkubowano w temperaturze 45 C przez 3-4 godziny, do uzyskania skrzepu, po czym chłodzono do temperatury 4 C i po 24 godzinach dokonano oceny organoleptycznej oraz fizyko-chemicznej analizy jogurtu. Analizy jogurtu powtórzono po 3 i 6 dniach przetrzymywania w warunkach chłodniczych. W jogurcie oznaczano: kwasowość miareczkową metodą Soxhleta-Henkla, kwasowość czynną ph pehame

3 JAKOŚĆ I TRWAŁOŚĆ KEFIRU I JOGURTU PRODUKOWANEGO Z OWCZEGO MLEKA 63 trem, lepkość - wiskozymetrem Hoepplera [4], zawartość dwuacetylu - metodą Piena [19], zawartość wolnych kwasów tłuszczowych - metodą Dole a [7], Próbę mleka przeznaczoną do produkcji kefiru pasteryzowano w temperaturze 95 C przez 5 minut, chłodzono do temperatury 23 C i szczepiono szczepionką kefirow ą do bezpośredniego stosowania firmy Biolacta. W skład szczepionki wchodziły drobnoustroje z rodzaju Lactococcus, Lactobacillus, Kluyveromyces fragilis oraz Candida kefir. Zaszczepione mleko inkubowano w temperaturze 23 C przez godzin do uzyskania skrzepu (kefiru), następnie kefir chłodzono do temperatury 4 C. Po 24 godzinach a następnie po 3 i 6 dniach przechowywania chłodniczego przeprowadzano ocenę organoleptyczną kefiru oraz jego analizę. Obejmowała ona te same parametry, jak w przypadku jogurtu. W pięciopunktowej ocenie organoleptycznej uwzględniono takie wyróżniki jak: smak, zapach, wygląd oraz konsystencja. Dla ogólnej oceny organoleptycznej przyjęto współczynniki ważkości po 0, 2 dla wyglądu i konsystencji i 0,6 dla smaku i zapachu [15]. Uzyskane wyniki opracowano statystycznie posługując się komputerowym programem S tatgraf wersja 3.0. Wyniki i ich omówienie W tabeli 1 przedstawiono wyniki analiz mleka użytego do produkcji jogurtu i kefiru. Wartości średnie badanych parametrów nie odbiegały od podawanych w literaturze [ 1, 2, 15], jednak ostatnia partia mleka zbiorczego różniła się od pozostałych, zawierała mniej suchej masy (o około 5%), tłuszczu a także laktozy. Tak niska zawartość wymienionych składników, a szczególnie laktozy, była prawdopodobnie wskaźnikiem stanu chorobowego wymion owiec dojonych pod koniec laktacji, co potwierdza dodatni wynik testu W hiteside a. Obniżenie zawartości laktozy w świeżym mleku jest zdaniem niektórych autorów [2 ] wskaźnikiem zapaleń podklinicznych wymienia lub końcowego okresu laktacji. Mleko piątej serii, zaliczono na podstawie wyniku próby reduktazowej do drugiej klasy jakości, zaś poprzednich czterech serii do I klasy. Sienicki-Moubrey i Bonczar [22] oceniali jakość higieniczną mieszanego mleka owczego w Polsce Południowej na podstawie wyników próby reduktazowej i zaliczyli do I klasy tylko około 4% badanych prób. W tabeli 2 przedstawiono wyniki analiz jogurtu wyprodukowanego z owczego mleka. Kwasowość miareczkowa jogurtu wyprodukowanego z owczego mleka mieściła się w granicach podawanych przez PN dla jogurtu z mleka krowiego [19], a była niższa niż uzyskana przez Kiszę i in. [13], którzy użyli do produkcji jogurtu dwóch szczepionek, w skład pierwszej wchodziły Str. salivarius ssp. thermophilus oraz Lbc. delbrueckii ssp. bulgaricus, a drugiej Str. salivarius ssp. thermophilus i Lbc. aci-

4 64 Genowefa Bonczar, Monika Wszołek dophilus. Natomiast niższą kwasowością miareczkową charakteryzował się jogurt uzyskany w poprzedniej naszej pracy [3], do którego produkcji zastosowano szczepionki o składzie Str. salivarius ssp. thermophilus oraz Lbc. delbrueckii ssp. bulgaricus. Właściwości mleka owczego użytego do produkcji kefiru i jogurtu Tabela 1 Właściwości mleka 1 seria 2 seria 3 seria 4 seria 5 seria ogółem mleko χ δ v Sucha masa, % 18,54 19,73 18,51 18,17 13,64 17,72 1,05 5,9 Białko, % 5,54 5,56 5,57 6,28 5,67 5,72 0,14 2,5 Tłuszcz, % 7,00 6,50 5,50 5,00 3,00 5,40 0,70 12,9 Laktoza, % 4,50 4,50 4,50 5,42 3,72 4,42 0,29 6,6 WKT, με ς/cm3 1,98 1,71 1,71 1,70 1,80 1,78 0,05 2,8 ph 6,75 6,84 6,88 6,75 7,33 6,91 0,11 1,6 Kwasowość, SH 9,00 8,50 8,50 9,00 6,00 8,20 0,56 6,8 Gęstość, g/cm3 1,035 1,041 1,041 1,042 1,035 1,039 0,0017 0,2 Lepkość, mpa s 3,26 3,28 3,63 3,63 3,01 3,36 0,12 3,5 Próba reduktazowa I I I I 11 Test W hiteside a Tabela 2 Właściwości jogurtu wyprodukowanego z owczego mleka Właściwości jogurtu Jogurt świeży Jogurt 3-dniowy Jogurt 6-dniowy X δ X δ X δ Kwasowość, SH 37,80 1,46 41,40 2,89 40,20 2,31 ph 4,84 0,11 4,64 0,12 4,52 0,15 Lepkość, mpa s 812,0 548,0 937,3 677,0 1032,7 574,9 WKT, μες/οηι3 5,74 a 0,73 7,07 0,72 9,31 a 1,26 Dwuacetyl, mg/dm3 0,55 0,01 0,57 0,04 0,59 0,08 Ocena sensoryczna, pkt 3,75 0,29 3,78 0,27 3,78 0,27 a - stwierdzona statystycznie istotna różnica (p <0,05) między średnimi oznaczonymi tą samą literą.

5 JAKOŚĆ I TRWAŁOŚĆ KEFIRU I JOGURTU PRODUKOWANEGO Z OWCZEGO MLEKA 65 Z powyższego porównania wynika, że prawdopodobnie istotny wpływ na kwasowość miareczkową świeżego jogurtu ma rodzaj stosowanej szczepionki. Niewątpliwie znaczenie może mieć również jakość stosowanego mleka. PH jogurtu świeżego wynosiło 4,84 i obniżało się w miarę przechowywania (tab. 1). W poprzedniej naszej pracy [3], używając szczepionki o innym, tradycyjnym składzie uzyskano niższe ph jogurtu świeżego przy niższej kwasowości miareczkowej. Zdaniem Lipińskiej [17] szczepionki zawierające w swym składzie Lbc. delbrueckii ssp. bulgaricus powodują szybsze obniżanie ph jogurtu. Lepkość wyprodukowanego jogurtu była niższa niż uzyskanego przez Kiszę i in. [13] oraz Bonczar i in. [3]. Być może przyczyną była mniejsza zdolność śluzotwórcza zastosowanej w niniejszej pracy szczepionki. W miarę przechowywania lepkość jo gurtu wzrastała (tab. 2), co mogło być związane z obniżaniem się jego ph. Zawartość wolnych kwasów tłuszczowych w świeżym jogurcie była ponad trzykrotnie wyższa niż w świeżym mleku i znacznie wzrosła w czasie sześciodniowego przechowywania (tab. 2 ). Świadczy to o wysokiej podatności mleka owczego na procesy lipolityczne oraz o dużej aktywności szczepionki. Wzrost zawartości wolnych kwasów tłuszczowych w czasie przechowywania jogurtu zaobserwowali również Dalles i Kehagias [6 ]. Zbliżoną zawartość wolnych kwasów tłuszczowych do stwierdzonej w niniejszej pracy podają Danków i in. [5], którzy produkowali jogurt z owczego mleka, stosując różne szczepionki. Zawartość dwuacetylu w badanym jogurcie była porównywalna do zawartości dwuacetylu w jogurtach produkowanych i analizowanych przez Georgala i innych [10], W cytowanej pracy, w zależności od składu szczepionek zestawianych z czterech szczepów Lbc. delbrueckii ssp. bulgaricus i pięciu szczepów Str. thermophilus uzyskiwano zawartości dwuacetylu od 0 do 0,92 mg/dm3. Po 5 dniach przechowywania w temp. 4 C zawartość dwuacetylu albo nieznacznie się obniżała np. z 0,78 do 0,63 mg/dm 3 lub wzrastała z 0,38 do 0,41 mg/dm3. W naszych badaniach w trakcie 6 - dniowego przechowywania następował nieznaczny wzrost wzrost zawartości dwuacetylu średnio z 0,55 mg/dm 3 w jogurcie świeżym do 0,57 po trzech i 0,58 mg/dm 3 po 6 dniach. Wyniki oceny organoleptycznej jogurtu przedstawione w tabeli 1 wskazują, że czas przechowywania nie wpłynął na zmianę tej oceny, chociaż średnia ocena organoleptyczna była niższa niż podawana w poprzedniej naszej pracy [3] przy zastosowaniu szczepionki o standardowym składzie. Również Kiszą i in. [12] wyżej ocenili wyprodukowany przez siebie jogurt. Być może na stosunkowo niski wynik oceny organoleptycznej wpłynął fakt udziału w szczepionce szczepów Bifidobacterium. W tabeli 3 przedstawiono wyniki badań dotyczące kefiru wyprodukowanego z owczego mleka. Kwasowość miareczkowa badanych prób była nieco wyższa niż jo

6 66 Genowefa Bonczar, M onika Wszołek gurtu, natomiast ph niższe. Przyrost kwasowości kefiru w ciągu sześciu dni przechowywania był większy niż jogurtu (odpowiednio o 6,8 i 2,4 SH). Kwasowość świeżego kefiru była wyższa niż wymagana przez Polską Normę [19] dla kefiru krowiego (36 ), co mogło być spowodowane wyższą kwasowością mleka owczego w porównaniu z krowim, w związku z wyższą zawartością suchej masy w mleku owczym. Z badań Kiszy i Panfil-Kuncewicz [14] wynika, że kwasowość zakwasu maślarskiego wzrasta wraz ze zwiększaniem się zawartości suchej masy w mleku krowim regenerowanym. Tabela 3 Właściwości kefiru wyprodukowanego z owczego mleka Właściwości kefiru Kefir świeży Kefir 3-dniowy Kefir 6-dniowy X δ X δ X δ Kwasowość, SH 40,0 ^ 1,05 47,2 A 0,97 46,8 B 1,85 ph 4,64 0,07 4,49 0,07 4,39 0,09 Lepkość, mpa-s 249,1 185,3 200,2 120,0 186,60 72,30 WKT, με ς/cm3 7,68 c 1,43 9,92 0,88 13,53 c 1,82 Dwuacetyl, mg/dm3 0,49 0,04 0,49 0,09 0,47 0,10 Ocena sensoryczna, pkt 4,05 0,29 4,10 0,31 4,10 0,31 A, B, C - stwierdzona statystycznie wysokoistotna różnica między średnimi oznaczonymi tymi samymi literami (p < 0,01). Lepkość wyprodukowanego kefiru była niższa niż jogurtu i obniżała się w miarę upływu czasu. Zawartość wolnych kwasów tłuszczowych w kefirze była wyższa niż w jogurcie, natomiast zawartość dwuacetylu w kefirze zarówno świeżym jak i trzy- i sześciodniowym była niższa w porównaniu z zawartością tego składnika aromatotwórczego w jogurcie. Zaobserwowano ponadto niewielki spadek zawartości dwuacetylu w kefirze w miarę jego dojrzewania. Różnice między kefirem i jogurtem uzyskanym z tego samego mleka świadczą o różnych zdolnościach kwaszących, lipolitycznych i aromatyzujących użytych szczepionek. W ocenie organoleptycznej kefir z mleka owczego uzyskał wyższą punktację niż jogurt. Właściwości organoleptyczne zarówno kefiru jak i jogurtu nie zmieniały się podczas 6 -dniowego przechowywania chłodniczego. Wnioski 1. Napoje fermentowane nie powinny być produkowane z mleka owczego uzyskiwanego w końcowym okresie laktacji.

7 JAKOŚĆ I TRWAŁOŚĆ KEFIRU I JOGURTU PRODUKOWANEGO Z OWCZEGO MLEKA Z mleka owczego można uzyskać kefir i jogurt przy użyciu szczepionek o zmodyfikowanym składzie dobrej jakości, o cechach organoleptycznych nie zmieniających się w czasie sześciodniowego przechowywania w warunkach chłodniczych. 3. Kefir w porównaniu z jogurtem wyprodukowanym z tego samego mleka owczego wykazywał wyższą kwasowość i niższą lepkość, co świadczy o zróżnicowanych zdolnościach biochemicznych zastosowanych zakwasów. 4. Podczas sześciodniowego przechowywania zaobserwowano większy przyrost zawartości wolnych kwasów tłuszczowych w kefirze niż w jogurcie, co świadczy o wyższych zdolnościach lipolitycznych szczepionki kefirowej w porównaniu z jo gurtową. 5. W czasie przechowywania zawartość dwuacetylu w kefirze obniżała się a w jogurcie nieznacznie wzrastała, co świadczy o wyższych zdolnościach aromatotwórczych zakwasu jogurtowego, a osłabianiu się tych zdolności w kefirze. LITERATURA [1] Anifantakis E.M.: Comparison o f the physico-chemical properties of ewe s milk. FIL Bull, 202, 1986, 42. [2] Bonczar G.: Zmiany składu chemicznego i cech fizycznych mleka owczego w zależności od stanu zdrowotnego wymienia. Zesz. Nauk. AR w Krakowie, ser. Rozpr. hab., 1989, 133. [3] Bonczar G., Wszołek M., Serafin M., Prażuch T.: Wpływ jakości mleka owczego na wyprodukowany z niego jogurt. Zesz.Nauk. AR w Krakowie, ser. Technologia Żywności, 7, 1995, 15. [4] Budsławski J.: Badania mleka i przetworów, PWRiL, W-wa, [5] Danków R., Wójtowski J., Gut A., Wojciechowski J.: Influence o f the kind bacterial cultures on quality o f yoghurt made from sheep s milk. Seminar on Production and Utilization o f Ewes and Goats Milk, IDF, Limin-HersonissOs, Crete, Greece October 1995, 83. [6] Dalles T., Kehagias C.: Chemical composition o f commercial types o f yoghurt and changes during cold storage o f yoghurt from shee s milk. Bull of Greek National Dairy Committee, 1, 1984, [7] Deeth H.C., Fitz-Gerald C.H.: Lipolysis in dairy products. Australian J. Dairy Technol., 31, 1976, 53. [8] Drożdż A.: Mleczne użytkowanie owiec - szansą na ograniczenie regresu w owczarstwie. Przegl. Hodowl., 11, 1993,5. [9] Fesnak D., Hoppe K., Bauman B.: Ważniejsze czynniki decydujące o standardowości kefiru produkowanego na skalę przemysłową oraz jego znaczenie w żywieniu człowieka. Przegl. Mlecz., 6, 1987, 14. [10] Georgala A., Tsakalidou E., Kandarakis I., Kalantzopoulos G.: Flavour production in ewe s milk and ewe s milk yoghurt, by single strains and combinations o f Streptococcus thermophilus and Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus, isolated from traditional Greek yoghurt. Lait, 75, 1995, [11] Haflinger M., Spillman H., Puhan Z.: Einfluss des Ruhens auf die Entwicklung der Mikroflora des Kefir unter besonderen Berucksichtigung der Essigsäurebakterien. Lebensmittelind. Milchwirt., 12, 1991, 858. [12] Jakubczyk E., Kossikowska M.: Odżywcze i terapeutyczno-profilaktyczne wartości mlecznych napojów fermentowanych. Przegląd Mleczarski, 7, 1994, 159.

8 68 Genowefa Bonczar, Monika Wszołek [13] Kiszą J., Domagała J., Wszołek M., Kołczak T.: Yoghurts from sheep s milk. Acta Academiae Agriculturae at Technicae Olstenensis, Technol. Alimantorum, 25, 1993, 75. [14] Kisza J., Panfil-Kuncewicz H.: Charakterystyka zakwasów maślarskich hodowanych na mleku o podwyższoenj zawartości suchej masy. Acta Academiae Agriculturae Ac Technicae Olstenensis Technologia Alimentorum, 23, 1989, [15] Kurmann J.A.: Yoghurt made from ewe s and goat s milk. FIL Bull, 202, 1986, 153. [16] Kurpisz W.: Ocena organoleptyczna produktów mleczarskich. ZW CRS, W-wa, [17] Lipińska E.: O zakwasach powodujących niewielki przyrost kwasowości w nietrwałych fermentowanych produktach mleczarskich. Przegląd Mleczarski, 6, 1987, 12. [18] Pien J.: Etude de beurre. Tech. Lait, 29, 1974, 813. [19] PN-83/A Mleko i przetwory mleczarskie. Napoje fermentowane, [20] PN-81/A Mleko surowe do skupu, [21] Renner E., Drathen M.: Untersuchungen uber Qualitatskriterien von Kefir, Deut. Milchwirt., 37, 1986, 974. [22] Sienicki-Moubray J., Bonczar G.: Ocena jakości higienicznej mleka owczego na podstawie próby reduktazowej z resazuryną. Owczarstwo, 2, 1986, [23] Sciubisz a., Kozanecki M.: Metody stosowane w diagnostyce mastitis i ocenie normalności mleka surowego. Przegl. Mlecz., 8, 1982, [24] Tamime A.Y., Bruce J., Muir D.D., Schafmilch 4. Jahreszeitliche Anderungen der mikrobiologischen Rohmilch und Jogurt Qualitat. Milchwissenschaft, 8, 1993, 242. QUALITY AND STABILITY OF KEFIR AND JOGHURT PRODUCED FROM EW E S MILK Summary Kefir and joghurt were produced from ewe s milk. Kefir inoculation with microflora from species Lactococcus, Lactobacillus and Kluyveromyces fragilis and Candida kefir were used for obtaining the kefir. To production o f the joghurt were used inoculation with Streptococcus salivarius ssp. thermophilus, Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus, Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium. The analysis of fresh kefir and joghurt was performed after 3 and 6 days in cool air storage in temp. 4 C. The following were analysed: the contents o f free fatty acids, diacetyl and viscosity, ph, titronic acidity and organoleptic evaluation into account flaovur, smell, consistence and apperance. Chemical and physical properties of kefir and joghurt were differently and changed during storing, in the contrary the results o f organoleptic evaluation did not chang in time flowing!!!